Спосіб атестації діелектричної плівки

Винахід відноситься до електронної .техніки, а конкретніше до контролю якості тонких діелектричних плівок. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб атестації діелектричної плівки, згідно з яким на діелектричну плівку, що знаходиться на провідній підкладці, наносять металеві електроди, електроди покривають шаром нематичного рідкого кристалу (НРК), зверху накладують скло з прозорою провідною плівкою. Між провідною підкладкою І прозорим провідним шаром на склі прикладають ступінчату напругу І фіксують коефіцієнт відбивання світла від металічних електродів. Якщо електрод знаходиться над дефектом діелектрика, то над ним відбувається переорієнтація НРК І коефіцієнт відбивання світла зміниться. Перерахувавши число електродів де відбулась переорієнтація НРК, можна встановити число дефектних елементів діелектричної плівки при даній напрузі. Суттєвим недоліком цього способу є те, що число елементів не завжди відповідає числу дефектних виробів на основі цієї діелектричної плівки. Під одним електродом може знаходитись декілька дефектів, в Інші де фекти можуть бути в проміжках між електродами. Метою запропонованого винаходу ε спосіб атестації діелектричної плівки по виходу бездефектних виробів, який передбачає лише одну операцію контролю. Для реалізації даного способу на поверхню діелектричної плівки наносять систему електродів, що по площі І розміщенню відповідають розміщенню готових виробів, на діелектричну плівку наносять орієнтований шар НРК, який накривають склом з прозорим електропровідним шаром, до провідної підкладки діелектричної плівки і прозорого електропровідного шару підключають джерело напруги, знімають вольтконтрастну характеристику шар у НРК в поляризованому світлі, а процент виходу готових виробів оцінюють по виду вольтконтрастної характеристики. В основу даного винаходу покладено те, що в сучасній те хнології на одній напівпровідниковій пластині формують декілька тисяч виробів і окремий вироб буде дефектним, незалежно від того, скільки· на його площі знаходиться дефекті Еі - один чи більше. Орієнтований шар НРК над електродом, під яким знаходяться дефекти, при певній (пороговій) напрузі змінить свою орієнтацію, що в поляризованому світлі проявиться в різкій зміні яскравості відбитого електродом світла (темне - світле чи навпаки). Оскільки всі електроди мають однакову площу (що відповідає площі виробу), то при двох дефектних виробах яскравість відбитого світла подвоїться І т.д. Оцінивши яскравість відбитого всім шаром НРК світла, можна оцінити процент виходу готови х виробів: процент виходу є величина обернено пропорційна яскравості відбитого шаром НРК світла. Запропонований винахід може бути реалізований в пристрої який показано на кресленні. В пристрій входять контрольована діелектрична плівка 2 на провідній підкладці 1, металічні плівкові електроди 3 на плівці 2, орієнтований шар НРК 5, товщина якого обмежується прокладками 4, покривне скло б з прозорим електропровідним шаром 7. ия структура розміщена в полі зору оптичної схеми, в яку входять джерело світла 8 з конденсором 9 і поляризатором 10, напівпрозоре дзеркало 11. об'єктив 12, аналізатор 13 і фотоприймач 14. Провідна підкладка 1 і шар 7 приєднані до полюсів джерела регулюваної напруги 15. Фотоелемент 14 електрично звя-заний з входом "У" двохкоординатного само-пишучого потенціометра 16. Вхід "X" цього потенціометра електрично звязаний з виходом джерела 15. Для атестації діелектричної плівки спочатку проводиться підготовка структури, в яку входять елементи 17. На поверхню діелектричної плівки 2 відомим способом наноситься сітка електродів 3 (наприклад, напилюється алюміній), площа І розміщення яких відповідають системі готових виробів. На поверхню плівки 2 з електродами 3 наноситься орієнтований шар НРК 5, наприклад МББА [3]. Орієнтація шару НРК 5 досягається попередньою обробкою поверхні плівки 2 з електродами 3 розчином поверхнево-активної речовини (наприклад, розчину лецитіну в толуолі). Таким же чином обробляється І поверхня прозорого провідного шару 7. На оброблену поверхню шару 2 з електродами 3 наноситься дозована капля НРК і накривається зверху склом 6 з шаром 7 до НРК. Зазор між плівкою 2 І шаром 7 задається товщиною ізоляційних прокладок 4, які розміщуються на неробочих краях плівки 2. Джерело світла 8 через конденсор 9, поляроїд 10 І дзеркало 11 освітлює поверхню плівки 2 плоскополяризованим світлом. Відбите плівкою 2 з електродами З світло через шар НРК і напівпрозоре дзеркало 11 попадає в об'єктив 12,'який фокусує пучок світла через аналізатор 13 на чутливу поверхню фо тоелементу 14. Міняючи положення поляризатора 10 І аналізатора 13, добиваються при нульовій напрузі 1-7 мінімального фотоструму Iф . При незмінному положенні поляризатора 10 і аналізатора 13 включаємо джерело 15, потенціометр 16 і поступово підвищуємо напругу. Потенціометр зафіксує частину вольт-контрастної характеристики (а-б), що являє собою незмінний з напругою нульовий фотострум і о. При досягненні порогової напруги переорієнтації U n над електродами 3, які через дефект замкнуті на підкладку 1, відбудеться переорієнтація НРК. Ця переорієнтація проявиться як підвищення фотостр уму (б-в). Дальше підвищення напруги (в-г) приведе до виявлення дефектів, що мають більший опір, ніж попередні (г-д). Ділянка (д-е) характеризує фотостр ум, що відповідає проценту ви ходу готови х виробів. Розглянемо, як оцінити цей процент виходу. Нехай на пластині 1 N електродів, І переорієнтація НРК над всіма ними дасть фотострум Imах. Тоді переорієнтація НРК над одним електродом дає вклад в фотостр ум, рівний В результаті атестації ми одержали фотострум і ф , що відповідає переорієнтації НРК над n дефектними елементами. Тоді процент виходу готови х виробів буде рівний При Максимальне значення фотоструму l' max одержується подачею на елементи 1-7 змінної напруги Un; при цьому відбудеться переорієнтація НРК над всіма електродами 3. З метою запобігання пробою діелектричної плівки контролюючою напругою від джерела 15 відбирають напругу, не більшу від напруги живлення готового виробу. Цей спосіб дозволяє оцінювати І природу дефектів. Фотостр ум на ділянці (в-г) характеризує наскрізні дефекти діелектричної плівки, слідуючий фотостр ум (д-е) дозволяє оцінити локальні підвищення провідності діелектрика. В діелектрику є дефекти типу p-n-переходів; ці дефекти можна оцінити, дослідивши ВКХ при двох різних полярностях І порівнявши ці вольтконтрастні характеристики. Запропонований спосіб атестації діелектричної плівки не тільки є більш точним, оскільки оцінює діелектрик по кінцевому результату, але економить час і зменшує витрати, оскільки для визначення проценту ви ходу не потрібно доведення досліджуваної плівки до готового виробу.